Uma descoberta revolucionária para a produção de cerveja 27.03.2018

Para muitos bebedores de cerveja, o sabor amargo e o aroma distinto do lúpulo são os atributos mais importantes de sua bebida favorita. Mas o lúpulo é muito caro, consumindo 100 bilhões de litros de água anualmente apenas nos Estados Unidos.

Para contornar esses problemas, os cientistas descobriram como fazer cerveja "lupulada" sem o uso de... lúpulo.

Os bioengenheiros criaram uma levedura geneticamente modificada que sintetiza os componentes aromáticos do lúpulo - os álcoois terpênicos geraniol e linalol. No processo de fabricação de cerveja com essa levedura, pode-se omitir o lúpulo, o que reduz significativamente o custo e simplifica o processo de produção. Testes duplo-cegos de um lote experimental da bebida mostraram que essa cerveja tem sabor e aroma ainda mais pronunciados do que uma cerveja americana fabricada da maneira tradicional.

O lúpulo confere à cerveja seu amargor e aroma característicos. Para alcançar o sabor desejado, o lúpulo é adicionado ao mosto durante o processo de fabricação de cerveja e para dar aroma - em fases posteriores da preparação da bebida; este procedimento é chamado de salto de cerveja. Existem muitas variedades de lúpulo que diferem na concentração de componentes aromáticos. No entanto, mesmo dentro de uma mesma variedade pode haver variação no teor de óleo essencial, e esta é uma das razões pelas quais as características da cerveja podem ser difíceis de padronizar.

A fração aromática do lúpulo contém muitos componentes, mas os pesquisadores descobriram que duas moléculas da classe dos terpenos - geraniol e linalol - fazem a principal contribuição para a lupulagem da cerveja, pelo menos para variedades populares entre os cervejeiros americanos. Essas substâncias são formadas a partir de um único precursor com a participação de duas enzimas sintases diferentes.

Bioengenheiros da Universidade da Califórnia e do Instituto de Bioenergia de Emeryville (EUA), em colaboração com a cervejaria californiana Lagunitas, desenvolveram uma tecnologia que permite que a cerveja seja lupulada sem o uso de lúpulo. Para isso, os genes das enzimas para a síntese de geraniol e linalol foram inseridos no genoma de uma cepa de levedura industrial utilizada na fabricação de cerveja. Além disso, os pesquisadores aprenderam a regular a expressão desses genes para alterar propositalmente o sabor da cerveja.

Como as enzimas envolvidas na síntese desses terpenos ainda não foram identificadas diretamente no lúpulo, os cientistas testaram vários genes de linalol e geraniol sintase de outras plantas aromáticas. Descobriu-se que uma versão abreviada da enzima da hortelã e uma enzima completa do manjericão mostraram um nível suficiente de atividade nas células de levedura para essas duas substâncias. Para permitir a síntese do precursor terpeno, os bioengenheiros também tiveram que superexpressar várias enzimas da própria levedura. Para integrar os cassetes genéticos no DNA da levedura, os pesquisadores usaram o sistema CRISPR-Cas9.

Para testar a nova tecnologia na prática, os autores do trabalho prepararam um pequeno lote experimental de cerveja com cada uma das cepas sem o uso de lúpulo. Os lotes "tradicionais" de controle usaram lúpulo Cascade de cinco fazendas americanas diferentes. Comparações de cervejas mostraram que o uso de lúpulo de diferentes locais resulta em variação nas concentrações de terpenos e, portanto, na variação do sabor. Ao mesmo tempo, o uso de levedura modificada deu um resultado mais estável.

No experimento final, os pesquisadores prepararam uma American Ale de acordo com uma receita clássica usando a tecnologia "dry hopping", quando o lúpulo é adicionado à cerveja já na fase de fermentação, ou com levedura geneticamente modificada. Os provadores em testes duplo-cegos não notaram diferença significativa entre a presença ou ausência de "dry hopping", mas a cerveja experimental, fabricada com levedura modificada, tinha claramente um aroma lupulado.